The Effects of Physical Activity and Fitness on Cognitive Performance: Current Status and Future Prospects

Background. A growing body of literature has demonstrated that regular physical activity (PA) and high fitness levels have a positive impact on cognition. Electroencephalogram (EEG) studies, particularly those using event-related brain potentials (ERPs), have played a key role in the growth of the PA-cognition research field. This paper focuses on reviewing the relevant neuroelectric and behavioral findings on the beneficial relationship between PA and cognition across the human lifespan. The discussion focuses on whether PA reflects a general cognitive enhancement or benefits some cognitive processes more than others. Method. An electronic literature search was conducted up to July 2018. Studies were included in this review if they provided behavioral and neuroelectric evidence within healthy people across their lifespan. Results. Previous studies provided strong evidence of PA-linked benefits related to selective attention, cognitive control, and cognitive flexibility. Furthermore, cross-sectional studies proposed a potential improvement in working memory. Overall, reviewed studies suggested that having an active lifestyle could be associated with significant improvements in executive functions. Conclusion. There is much evidence to support the notion that physical activity influences the neural activity of the brain and cognition. A theory to explain why an active lifestyle might benefit some cognitive processes more than others is needed. Furthermore, it is necessary to identify a set of elemental cognitive processes to understand the brain mechanisms underlying each of these processes. Optimizing the amount of PA that could maximize its benefits on brain health and function should be considered in future studies as well.

背景 日常的な身体活動(PA)と身体適応レベルの高さが認知にポジテイプな効果を持つこと を多くの研究が示している。 脳波(EEG)研究特に事象関連電位(ERP)は， PAと認知の研 究分野の広がりに鍵となる役割を果たしてきた。 本報告は． 人間の生涯にわたるPAと認知の有益な関係を神経電気的・行動的に示す顕著な発見に焦点をあて論評する。議論では， PAが一般 的な認知的向上や恩恵を特定の認知過程に与えるのかに焦点をあてる。方法 電子媒体における文献検索が2018年7月に行われた。本報告に含む研究は．生涯健康な人々 において示された行動的・神経電気的発見とした。結果 先行研究は選択的注意， 認知的制御， そして認知的柔軟性に関連したPA関連効果の有力 な証拠を与えている。 さらに． 横断的研究は作動記憶における潜在的改善効果も示唆した。 全体 として， 検証された研究は活動的な生活型を持つことが実行機能における有意な改善をもたらし 得ることを示した。結論 身体活動が脳の神経活動と認知に有益であることを支持する有力な証拠がある。 活動的生 活がなぜいくつかの認知過程においてのみ有益であるのかを説明する理論の構築が求められる。 さらに． これらの基盤となる脳内メカニズムを理解するためには基本的な認知過程の同定が必要 である。 脳の健康と機能におけるPAの恩恵を最大にするPA最を知るために更なる研究が検討さ れねばならない。